Le chauffage à l'hydrogène comme contribution à un avenir climatiquement neutre
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Le secteur de la chaleur est très adapté à l'installation d'un Chauffage à l'hydrogène. Aujourd'hui encore, 20% d'hydrogène peut être mélangé avec du gaz naturel et donc avec du CO2 Réduisez considérablement les émissions. Viessmann développe déjà une gamme complète de produits pour le chauffage à l'hydrogène et teste également le chauffage de la pile à combustible compatible avec l'hydrogène.
Contenu
- Secteur du chauffage avec l'hydrogène comme vecteur d'énergie
- Stratégies pour l'infrastructure hydrogène
- Pourquoi l'hydrogène?
Jusqu'au 2050 devenir climatiquement neutre et le CO2-Réduire les émissions à zéro sont les objectifs de la politique allemande et européenne. Pour y parvenir, la combustion de combustibles fossiles doit être remplacée par des solutions respectueuses de l'environnement. Dans le secteur du chauffage, il y aura un mélange de solutions basées sur l'électricité telles que les pompes à chaleur et les sources d'énergie renouvelables telles que le méthane synthétique et l'hydrogène CO2-Neutre généré avec la pile à combustible. L'hydrogène en particulier jouera un rôle central dans le chauffage. Son utilisation est le moyen constant de rendre le marché du chauffage neutre pour le climat.
Secteur du chauffage avec l'hydrogène comme vecteur d'énergie
Le chauffage à l'hydrogène est un partenaire de l'électrification. L'hydrogène contribue à réduire l'investissement pour cela CO2- chauffage gratuit Bâtiments réaliser. Une étude de premier plan de l'Agence allemande de l'énergie (Dena) montre qu'un mélange d'électricité et de chauffage à l'hydrogène dans les bâtiments réduirait les coûts du système énergétique d'au moins 260 milliards d'euros d'ici 2050.
Utiliser l'infrastructure au gaz pour le chauffage à l'hydrogène
L'expansion des centrales de réserve et des réseaux électriques, qui dans le Électrification du secteur du chauffage nécessaire, serait nettement moindre si l’infrastructure gazière existante était utilisée pour l’hydrogène.
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De plus, avec le nouveau vecteur d'énergie hydrogène, le CO2- Réduire considérablement les émissions. Déjà aujourd'hui pourrait 20% d'hydrogène être mélangé avec du gaz naturel dans le réseau. Cela réduirait les gaz à effet de serre d'environ 7% par an - une contribution rapide et efficace à la protection du climat.
Système de condensation moderne avec jusqu'à 30% d'hydrogène
La technologie est en place pour un tel Mélanges gaz naturel-hydrogène pour pouvoir l'utiliser pour le chauffage des bâtiments. Il y en a des milliers sur le marché. Les chaudières gaz à condensation Vitodens 300 et Vitodens 200 de Viessmann peuvent en principe déjà fonctionner avec 20 à 30% d'hydrogène. Les propriétaires de maisons et d'appartements sont donc bien équipés lorsqu'ils décident d'installer des appareils muraux modernes et compacts.
Stratégies pour l'infrastructure hydrogène
Des initiatives nationales et internationales stimuleront l'expansion de l'infrastructure de production d'hydrogène à l'avenir. Le gouvernement fédéral aura son à l'été 2020 infrastructure nationale présenté. Elle a annoncé un financement de 9 milliards d'euros pour financer le développement ciblé de l'infrastructure de l'hydrogène. Dans le même temps, la Commission européenne a publié une stratégie sur l'hydrogène pour augmenter les capacités de production. D'ici 2024, l'hydrogène, avec Énergies renouvelables produites, passer à 1 million de t, puis à 2030 millions de t d'ici 10.
Sept bonnes raisons pour la propulsion à l'hydrogène et les piles à combustible
Aujourd'hui, il y a déjà de nombreux Projets pilotes prise en charge. Tout récemment, en janvier 2021, le ministre fédéral de la Recherche (BMBF) trois projets pilotes qui résulte d'un concours d'idées et a reçu un financement de 700 millions d'euros.
La mise en place d'un Infrastructure d'hydrogène Un autre projet est financé par le BMWi à Kaisersesch en Rhénanie-Palatinat. Sous l'intitulé «Smartquart», une infrastructure hydrogène complète sera créée d'ici 2023, de la production d'électricité régénérative à l'exploitation des électrolyseurs pour l'électrolyse de l'hydrogène, son stockage et sa distribution à son utilisation dans les secteurs du chauffage et de l'alimentation électrique, de l'industrie et des transports.
Viessmann a également été impliqué dans ce premier véritable laboratoire de transition énergétique dès le départ et, en plus des chaudières à condensation pour le chauffage à l'hydrogène, sera également compatible hydrogène Chauffage par pile à combustible essayez-le dans la pratique.
Chaudières à condensation pour 100% d'hydrogène
«Nous concevons des espaces de vie pour les générations futures» est la préoccupation de Viessmann. Pour des solutions sûres, fiables, abordables et approvisionnement en chaleur climatiquement neutre du futur, une équipe d'ingénieurs et de techniciens du centre de recherche et de développement Viessmann à Allendorf (Eder) teste actuellement des chaudières à condensation H2 Ready pour un fonctionnement à l'hydrogène pur.
La base pour cela sont des unités murales modernes adaptables au gaz pour le gaz naturel avec un brûleur à gaz de surface entièrement prémélangé. Les propriétés de combustion de l'hydrogène, qui diffèrent considérablement de celles du gaz, nécessitent le nouveau développement du système de combustion, de surveillance et de contrôle de la flamme. Il est également nécessaire d'adapter les composants du brûleur.
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Nach der Test de prototype Les phases de qualification, de test d'endurance et d'utilisation des appareils suivront à Kaisersesch à partir de début 2023. Les appareils devraient ensuite être lancés sur le marché à partir de 2024. En Allemagne, il y aura ensuite d'autres réseaux régionaux de gaz pour la distribution d'hydrogène pur aux consommateurs. Incidemment, les chaudières à condensation H2 Ready peuvent passer d'un fonctionnement au gaz naturel ou à un mélange gaz naturel / hydrogène à un fonctionnement à l'hydrogène pur en quelques étapes simples.
Mais ce n'est pas tout. Viessmann développe actuellement plus Systèmes de condensation également pour des capacités plus importantes ainsi que pour les piles à combustible et les centrales thermiques et électriques combinées pour l'utilisation de l'hydrogène.
Connaissances techniques générales
L'hydrogène peut CO2-Neutre généré et brûlé et est donc absolument écologique. L'élément le plus commun dans l'univers n'est pas toxique, corrosif ou radioactif. Il ne pollue pas l'eau et n'endommage pas l'environnement. Avec 33,3 kWh / kg, l'hydrogène a la densité énergétique la plus élevée par kg par rapport au mazout 11,4 kWh / kg et au gaz naturel 13,9 kWh / kg.
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Cependant, l'hydrogène diffère considérablement du gaz naturel, par exemple par ses propriétés de combustion. Le volume lié densité d'énergie pour l'hydrogène gazeux sous pression normale à des températures normales est seulement d'environ 3,0 kWh / m³. Pour le gaz naturel, en revanche, il s'agit de 9,97 kWh / m³.
L'hydrogène présent sur terre est pratiquement uniquement sous forme liée chimiquement, par exemple sous forme d'eau avec sa teneur en oxygène. L'eau couvre plus de les deux tiers de la surface de la terre. La présence totale d'eau sur terre s'élève à environ 1,386 milliard de km³. Les gaz naturels tels que le méthane et le pétrole sont également d'importants composés contenant de l'hydrogène.